浅析送电线路初步设计

郭建云

摘要:送电线路的设计须执行国家建设的各项方针政策及工程设计要求,并应符合现行技术标准、规范、导则等的有关规定。文章对送电线路设计分类、要求及设计规范进行了阐述分析。

关键词:送电线路;设计;规范

中图分类号:TM75 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)18-0128-01

初步设计是送电工程设计的重要阶段,是施工图设计的依据。一些重要问题,如设计原则的确定;不同线路路径方案的综合经济比较、最佳路径的选择及有关协议的取得,导线和避雷线、绝缘配合及防雷设计正确性的充分论证和各种电气距离的确定;杆塔和基础型式的选择;通信保护的合理设计;严重污染区、大风和重冰雪地区、不良地质和洪水危害地段、特殊大跨越设计的专题调查研究;针对工程特点及设计实际情况的科学研究及成果应用;各项设计的优选等都要在这一阶段解决。

1设计概述

①设计依据。列出工程设计任务书及批准的文号、经审核批准后的电力系统设计文件、上级机关或下达设计任务单位对工程设计的有关指示性文件等,以及与建设单位签订的设计合同。②设计规模及范围。设计规模是根据工程设计任务书的要求,说明线路的电压等级,输送电力容量及导线截面,线路起讫点、长度、回路数,中间落点及连接方式;设计范围一般包括线路的本体设计,通信保护设计,工程概算和预算,对运行维护设计考虑的附属设备等。还应该说明线路是否包括降压运行的设计,进出两端变电所临时线的设计及检修站、巡线站的建筑设计等。③建筑单位及期限。限定工程建设单位、施工单位,按设计任务要求及设计单位安排,明确施工时间及建成投产时间。④主要经济和材料耗用指标。主要包括全线总的综合造价和本体造价,每公里的综合造价和本体造价。说明每公里耗用的导线、避雷线,导线和避雷线用的绝缘子、金具、接地材料、杆塔、基础、水泥、木材等的数量。

2电力线路设计

2.1路径设计

①变电所进出线。说明两端及中间变电所(发电厂)进出线的位置和方向,还要表示出现有和拟建线路出线的关系,合理布置进出线方案。②路径方案的选择。按照已掌握的线路路径资料,对全线选出各有特点的两、三个路径方案进行比较,在大的方案中也可以选出不同的小方案参加比较。各路径方案要从路径长度、可利用的铁路、公路、水路等交通条件,沿线路地形、地势、水文、地质情况,特殊气象区,污秽地区,森林资源,矿产资源,跨越河流,各种障碍物,选用的线路拐角及线路曲折系数等情况,来说明各路径方案的优劣。除了从技术上比较各路径方案外,还要从线路安全运行、方便施工、降低造价、经济运行、障碍物的处理及大跨越情况等方面进行全面的分析比较。

2.2气象条件

①气象资料的分析及取值。对沿线气象台(站)的气象资料和送电线路、通信线路的运行经验及自然灾害资料进行分桥说明。如果送电线路较长或气象区复杂,可分段选择气象区。气象资料的取值包括:最大风速的取值、电线覆冰的取值、年平均气温的确定、最高和最低气温的取值、雷电日数的取值。②将已选取的各种气象条件,分别按最高气温、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年乎均气温、外过电压、内过电压等情况所对应的气温、风速、覆冰的气象条件组合数值,以全国典型气象区划分的表格形式汇总列表表示。

2.3机电部分

①导线。按照工程设计任务书的要求和电力系统设计,决定导线截面和分裂根数,论证导线型式、规格、分裂方式、分裂间距等,并说明导线的主要机械和电气特性。通过污秽区时,应说明是否采用防腐导线。此外,应提出导线的防振措施,确定是否需要换位,说明两端和中间变电所(发电厂)的相序排列情况,按换位或换相情况绘出换位或换相布置图,按设计规程和有关规定确定导线对地和交叉跨越的距离。②避雷线。按照设计规程规定,经分析比较,确定避雷线的型式、规格并列出其性能情况,确定避雷线的绝缘方式,绝缘子串型式,绝缘子型式及片数,绝缘间隙距离及换位方式和防振措施等。③防雷接地及其他。按送电线路的电压等级,通过地区雷电话动情况和已有线路的运行经验来确定避雷线根数、保护角、档距中央导线和避雷线的最小距离。按照地质、地貌情况,说明采用接地装置的主要型式和要求的接地电阻值。按照送电线路设计情况,计算雷电预期跳闸率和耐雷水平,以满足过电压保护规程的要求。按导线荷载条件和防电晕性能要求,选择线路各种金具型式。如采用分裂导线,应选择间隔棒型式,并确定间隔棒在档距内的安装距离。按无线电干扰标准设计,提出防干扰措施。

2.4杆塔和基础

①杆塔设计。按照全线地形,交通情况,线路在电力系统的重要性,国家材料供应及施工、运行条件等因素,选择杆塔型式。设计时一般应尽量选用典型设计或经过施工运行考验的成熟杆塔型式并说明杆塔的使用条件。对新型杆塔的设计要充分研究设计理由,经科学试验后再选用。同时要说明所采用的各种杆塔型式的特点、适用地区、使用钢材量和混凝土量等技术经济指标,说明杆塔的使用条件(如设计最大风速、覆冰厚度、水平档距、垂直档距、最大使用档距、线间距离、标准杆塔高度和分段高度、杆塔允许转角度数、杆塔重量等)及杆塔设计的主要原则。②基础设计。依据基础设计应遵循的有关规定和原则,按照全线地形、地质、水文等情况,以及基础受力条件,来确定基础的型式,并说明各种基础型式的特点,适用地点、地质、水文条件,每基耗用材料量及有关技术经济指标。对一些特殊基础(如沼泽地基础、强腐蚀地区基础、大孔性土基础、特殊不良地质基础)的设计问题,应进行必要的试验,提出处理措施。

2.5大跨越设计

大跨越设计一般指线路跨越通航大河流、湖泊、海峡等的设计,其档距在800 m以上或杆塔高度在80 m以上,且发生事故时,严重影响航运或修复特别困难,故导线选型或杆塔设计需予以特殊考虑。对线路跨越较大的山谷,是作为大档距来设计,一般情况下只对导线及特殊的气象条件进行处理。

①跨越地点及气象条件。说明各跨越地点的杆塔位处的地形、地势、水文、地质、主河道变迁、通航、跨越档距的大小等情况,选出几个跨越方案。并选择最大风速、电线覆冰和气温等。②导线和避雷线选择。按照导线和避雷线的电气和机械性能、跨越挡距的大小、杆塔高度、导线和避雷线的间距及荷载条件,选择导线和避雷线。此外针对大跨越比一般线路振动严重的特点,说明采用的防振措施。③绝缘子串及金具。除按照对一般线路考虑的条件外,还应按线路荷载大和杆塔高,需增加绝缘子片数的情况,选择或新设计绝缘子串及金具。④跨越方案的优化。将各跨越设计方案的杆塔型式、高度和基础型式,采用单、双回路跨越和路径长度,以及采用导线和避雷线,绝缘子和金具,施工和运行条件等进行综合比较,对各跨越方案进行全面论证,推荐出大跨越的最佳方案。

3结 语

送电线路的初步设计是一门较为复杂的学科,此项工作要求设计人员既懂专业知识,又必须有现场处理各种复杂局面的实践经验。特别是现场踏勘阶段,设计人员需不辞劳苦、反复踏勘,收集各种现场资料,比较各种方案以选出一种既经济又切合实际的方案。经过辛勤工作设计出的线路即使不是最好也是较为合理的。

参考文献:

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